急倾斜煤层采煤方法探析.pdf

2020年第3期西部探矿工程 * 收稿日期 2019-01-25修回日期 2019-02-20 作者简介 武金亮 （1985-） ， 男 （汉族） ， 山西临县人， 助理工程师， 现从事煤矿井下开拓掘进工作。 急倾斜煤层采煤方法探析 武金亮* （西山煤电建筑工程集团有限公司矿建第二分公司， 山西 太原 030053） 摘要 我国的煤炭资源开采， 尤其是急倾斜煤层的开采一直都是煤矿行业关注的重点。由于地质 条件的复杂性以及开采技术的限制， 现阶段我国的急倾斜煤层开采仍然存在着很大的问题。主要分 析了现阶段我国急倾斜煤层的采煤特点以及存在的问题， 提出了急倾斜煤层开采方法与措施， 通过 对采煤方法的探析， 目的在于提高煤炭资源的生产效率， 确保矿井生产的安全与高效， 创造更大的经 济效益与社会效益。 关键词 急倾斜煤层； 采煤技术方法； 煤矿资源 中图分类号 P57 文献标识码 A 文章编号 1004-5716202003-0151-02 在进行煤矿开采的过程中， 施工会受多方面因素 的影响， 比如不同地质条件中的煤炭资源储存量不同， 管理顶板架构存在难点等问题， 解决这些问题， 对急倾 斜煤层进行安全经济地开采十分重要。煤炭开采的技 术以及质量不断提升， 挖掘的深度以及范围也在不断 扩大， 因此开采的条件也越来越复杂。 1煤矿开采中急倾斜煤层特点 地球构造在运动的过程中， 急倾斜煤层会因此受 到一定程度的影响， 因此会在造成如煤层中煤炭资源 储存量较少、 储存开采的条件也比较差等问题， 因此在 煤矿开采中， 对急倾斜煤层进行开采一直是相关的工 作人员着力研究解决的问题。急倾斜煤层受其倾角以 及地球构造运动的影响， 在进行开采的过程中， 会出现 矿压问题、 管理顶板出现难度、 围岩出现残缺以及安全 通风问题等， 对矿区的利益以及矿产资源的有效利用 都缺乏一定的完全性。现阶段针对急倾斜层的开采方 法较少， 在进行相关的开采中， 对其他的煤层开采方法 进行应用， 会存在一定程度的不合理以及不适应性。 1.1开采设置的稳定性较差 急倾斜煤层开采与缓倾斜煤层开采相比， 缓煤层 开采中的顶板垂直作用的分力大于急倾斜煤层开采， 因此其沿倾斜面的分力比较大， 导致了煤炭在开采之 后沿倾斜面各方向滑落的可能性增大， 造成开采设置 的稳定性较差。 1.2急倾斜煤层开采的倾斜角度大 急倾斜煤层开采坡度的倾斜角度比较大， 因此开 采煤炭的设备容易下滑， 相对来讲虽然减少了工人的 劳动强度， 但是下滑的煤炭容易砸伤工人， 同时也容易 破坏采煤的机械设备， 这使得开采煤矿十分危险。 1.3开采方法构造复杂 急倾斜煤层开采的方法构造比较复杂， 开采困 难。急倾斜煤层开采面积比较小， 矿井都是小规模的， 需要根据不同的地理位置以及矿井的条件采取不同的 方法， 其开采方法复杂， 开采效益低。 2急倾斜煤层开采中存在的问题 2.1较低的机械化程度以及煤炭开采率 现阶段煤矿开采中急倾斜煤层开采仍然存在着很 大的不足， 急倾斜煤层所处地质条件比较复杂， 开采难 度大， 煤炭的产出率比较低， 而使得不同的矿井应当采 用不同的开采方法。尤其是南方急倾斜煤层的开采， 其煤炭的开采面积多， 但开采的损失率比较高， 影响了 煤炭开采的效益， 同时煤层开采的技术比较落后， 煤炭 的人力物力消耗比较大， 煤炭质量偏低。 2.2安全隐患高、 生产的安全性差 急倾斜煤层的开采有一定的安全隐患， 开采的坡 度比较大， 倾斜角的限度在25， 如果超过， 则对开采的 难度会有一定程度的增加， 同时也会导致煤炭以及机 械设备的不稳定， 造成相应的损失。急倾斜煤层顶板 稳定性较差， 管理也比较困难， 容易出现支架倒塌现 象。在矿井深处， 通风问题也比较复杂， 矿区通风的阻 151 2020年第3期西部探矿工程 力大， 空气质量差， 通风效率低。不良的通风条件会影 响人员的健康。 2.3机械支护难度大， 生产效率较低 相对来讲， 机器的生产效率比较低， 机器开采难度 比较大， 所以使用相对比较简单的开采， 这使生产的集 中化难以实现， 在实际的工作中单位面积的生产能力 达不到设计要求， 而且投入的人力物力也比较多， 造成 投入多回报少的局面。 2.4矿井巷道要求高 我国急倾斜煤层的储量和产量都不大， 但是分布广 泛， 南方大于北方。地质构造的运动影响急倾斜煤层， 会导致急倾斜煤层出现破碎， 多断层， 同时也会对厚度 以及倾斜角度造成一定程度的影响。此外， 上文提及， 地质构造也会影响急倾斜煤层围岩的稳定性以及完整 性。进行急倾斜煤层的开采工作过程中， 需要开采大量 的矿井巷道来保证工作生产的安全进行， 巷道开采率过 高， 一定程度上提高了矿井的工作难度， 生产成本也要 提高。在采用小分段爆破法过程中， 有些巷道会承受过 大的气压， 如果巷道不能有效地承受压力的冲击， 矿井 可能会倒塌， 最终影响矿井的正常生产。 3改进急倾斜煤层采煤方法的措施 3.1改变巷道的设置 在巷道分布的过程中， 要结合急倾斜煤层所处的 地理位置， 使布置巷道与回采工作相符合； 另外开采区 其巷道都要有一定的安全出口， 满足安全生产的前提， 如果出现重大危险事故， 这些安全出口便可以发挥巨 大的作用， 保证人员安全， 同时受到矿井特殊环境的影 响， 需要做好完善的通风系统， 保障矿井下的空气以及 良好的工作环境， 进一步保障工作人员的安全。对巷 道的布置要基于实用、 便捷、 合理的原则， 尽量不要使 用垂直的巷道， 垂直巷道危险系数比系数高， 风险大。 3.2合理的规划开采区 在划分开采区的时候， 一定要合理地规划开采 区。相对来讲， 急倾斜煤层开采面积比较小， 开采难度 大， 应当因地制宜， 尽量地选择较大的开采尺寸的开采 区， 增加采煤区面积， 同时对开采区的走向、 边界等内 容也要加强相关制定， 对人为划分的开采区进行避免。 3.3对回采工艺进行优化 对急倾斜层的煤炭开采效率进行提升， 其措施之 一是对回采工艺进行优化。现阶段我国的急倾斜煤层 拥有较为落后的回采工艺， 大部分的煤矿开采仍采用 较为传统的回采工艺， 比如炮采工艺、 风镐落煤工艺。 传统的回采工艺会在一定程度上增加工作人员的劳动 强度， 影响工作人员的安全。因此， 相关的煤矿开采单 位要对采煤方法进行相应的优化， 对单位面积的生产 率进行相应的提升、 提升煤层开采的机械化程度、 对煤 层的储存量进行一定程度的提升。对工作人员的劳动 强度进行相应的降低， 优化搬运次数， 对相应的物力、 财力以及人力进行节省， 从而有效提升对资源的完全 使用效率， 降低资源的浪费。 3.4急倾斜煤层开过程中使用的具体方法 相关的研究人员在进行煤矿开采的过程中， 克服 恶劣的急倾斜层开采环境， 现阶段对急倾斜层的开采 方法也进行了具体有效的方法制定。其一， 对急倾斜 层开采的方法之一即是进行柔性掩护支架采煤法。此 种方法主要对稳定的急倾斜煤层适用。此种采煤方法 的限定倾斜面为25 左右， 主要目的是转化为缓倾斜采 煤层， 从而降低开采的难度， 在进行应用的过程中， 能 够按照相关的工作面推进工作的进行， 现阶段在煤矿 开采过程中应用较为广泛。其二， 是采用巷道放顶煤 采煤法。此种采煤方法对煤层的厚度有一定的要求， 即是厚度在210m之间， 且大于2m， 小于10m。此种 采煤方法涉及的采煤方法设计主要的三道工序， 即破 煤、 放煤以及运煤。其三， 是应用长孔爆破采煤法。此 种采煤方法在进行应用时， 对工作人员的劳动强度要 求较低， 其中的回采工艺也比较方便， 较为简易。在低 瓦斯且顶底板较坚硬的矿井中进行生产， 能够在其中应 用。最后， 是应用俯伪抖走向长壁分段密集采煤法。对 于此种采煤方法， 对其进行应用能够在一定程度上提升 采煤的机械化程度， 对煤层倾斜角要求在4075之间， 对煤层顶板要求中等稳定， 同时是低瓦斯煤层。 4总结 综上所述， 现阶段对急倾斜煤层的研究， 并未找到 合适的开采方法。相关的研究人员仍需要在现阶段成 果的基础上对相关的工艺以及技术进行优化， 结合实 际的煤矿生产环境以及具体情况， 从而对生产进行改 善， 促进优化生产， 提升相应煤矿生产的经济效益， 减 少对资源的浪费。 参考文献 [1]徐慧.急倾斜煤层采煤方法探析[J].能源与节能,2017962- 63. [2]吴灿华.提升急倾斜煤层开采效率的方法与策略探析[J].科 技与企业,201311233. [3]贾万生.倾斜煤层正确挖采方法探析[J].东方企业文化,2013 9102. 152